生物柴油的合成及影響因素研究.pdf

1、隨著化石能源的日益減少和生存環(huán)境的逐漸惡化,生物柴油作為化石能源的代替品之一,越來越受到人們的關(guān)注。目前世界范圍內(nèi)的生物柴油規(guī)?；a(chǎn)都采用酯交換法,常以甲醇、乙醇等低碳醇作為酯交換劑,NaOH、KOH、濃H2SO4等為催化劑。雖然技術(shù)比較成熟,但由于均相催化劑對(duì)原料油要求嚴(yán)格,不利于產(chǎn)物分離,造成環(huán)境污染。開發(fā)新型固體酸催化劑成為現(xiàn)在生產(chǎn)生物柴油的新熱點(diǎn)。針對(duì)上述存在的問題,我們提出了在較高溫度條件下,在酯交換過程中加入少量易分離的無

2、機(jī)固體酸催化劑來生產(chǎn)生物柴油的新思路,這樣就可以避免一系列復(fù)雜的原料油前處理步驟,又可以達(dá)到簡單分離催化劑、減少污染的目的。為此,我們研究了無機(jī)固體酸催化劑的三酸甘油酯與甲醇的酯交換模擬體系,發(fā)現(xiàn)NaHSO4·H2O和AlCl3·6H2O對(duì)該模擬體系有較好的催化活性。本文在上述工作的基礎(chǔ)上,以商業(yè)菜籽油為原料,詳細(xì)考察了各種催化劑對(duì)真實(shí)體系的反應(yīng)性能。本文系統(tǒng)考察了多種催化劑,包括:金屬氯化物、NaHSO4·H2O以及NaHSO4·H2

3、O和AlCl3·6H2O的混合催化劑催化酯交換過程中醇油摩爾比、催化劑種類和添加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響,采用甘油銅比色法測(cè)定甘油含量來反映生物柴油的產(chǎn)率;采用紅外光譜測(cè)試技術(shù)對(duì)酯交換產(chǎn)物進(jìn)行分析。并通過建立四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)化得出了各種催化體系的最佳條件。NaHSO4·H2O為催化劑時(shí),溫度90℃,反應(yīng)時(shí)間12h,醇油摩爾比40:1,催化劑用量為油重的6％,在此條件下,產(chǎn)率可達(dá)85%以上。極差順序?yàn)?溫度、反應(yīng)時(shí)間、